礦用隔爆型LED巷道燈的設(shè)計(jì)與在煤礦的應(yīng)用

白怡明

摘 要：采用高效節(jié)能的LED作為光源，該燈具由燈具隔爆外殼、光源LED及配套電器組成，礦用隔爆型LED巷道燈具有耐震性能強(qiáng)，采用特殊金屬合金材料，抗沖擊性能好，低能耗，所需電壓電流小，能在各種惡劣環(huán)境下使用，安全系數(shù)高。是老礦井照明改造，新礦井建設(shè)中井下巷道設(shè)計(jì)的主要選型產(chǎn)品。

關(guān)鍵詞：巷道燈 光源 設(shè)計(jì)應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TD621 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）09（c）-0068-01

由于井下作業(yè)環(huán)境的特殊性，以前通常設(shè)計(jì)的照明設(shè)備均采用“長距離照明”，這種方式本身產(chǎn)生了大量的能耗，光光耗電一項(xiàng)就給目前很多煤礦企業(yè)增加了產(chǎn)出成本，不但浪費(fèi)的能源，還降低了單位企業(yè)的效益，增加了噸煤電耗，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)現(xiàn)代化礦井的需求。我國目前在大力推進(jìn)節(jié)能措施，因此采用各種節(jié)能減排是目前行業(yè)的主流，傳統(tǒng)井下照明也將面臨更新?lián)Q代的問題，礦用隔爆型LED巷道燈能有效地減少能耗，給企業(yè)帶來有效的節(jié)能效益。

1 性能和結(jié)構(gòu)

1.1 礦用隔爆型LED巷道燈性能：

光源采用高效、環(huán)保、節(jié)能的大功率LED。采用LED集成模組做光源、能耗低、光效高，在相同亮度下比高壓鈉燈、汞燈、金鹵燈節(jié)能70%以上；LED光源為低壓直流工作，不需鎮(zhèn)流器，直流驅(qū)動(dòng)電源與LED光源一體化于燈具中；外殼采用鋁合金整體壓鑄成型，表面做防高壓靜電、防腐蝕噴涂；隔爆型最高防爆燈具，且具有優(yōu)良的防塵、防水、防腐能力；采用高強(qiáng)度鋼化玻璃做透鏡，耐高溫，耐腐蝕，耐沖擊，高透光率，透鏡外圍設(shè)有不銹鋼防護(hù)網(wǎng)；特有的透鏡配光設(shè)計(jì)，有圓形配光和長方形配光兩種配光類型可供選擇，照射范圍寬，照度均勻度高；光源腔、電源腔、接線腔均獨(dú)立設(shè)置，確保了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，接線腔人性化設(shè)計(jì)，方便礦方接線；先進(jìn)的驅(qū)動(dòng)電源設(shè)計(jì)，恒流精度高，寬電壓輸入，高功率因數(shù)，抗干擾電網(wǎng)設(shè)計(jì)；可以實(shí)現(xiàn)特有的應(yīng)急功能，輸入電正常時(shí)作為正常照明燈具，停電時(shí)，自動(dòng)切換為應(yīng)急模式；可實(shí)現(xiàn)調(diào)光功能，實(shí)現(xiàn)二次節(jié)能，例如，在非作業(yè)時(shí)間時(shí)，不需要燈具全功率工作，可將燈具功率調(diào)低至設(shè)定值。

1.2 透明燈罩

主要保護(hù)LED光源在受到外力襲擊、沖撞后而造成的損壞。

1.3 免維護(hù)產(chǎn)品

特有的散熱設(shè)計(jì)，散熱效果優(yōu)良，表面溫度小于50 ℃，確保光源壽命長達(dá)10萬小時(shí)，能做到真正的免維護(hù)產(chǎn)品。

2 設(shè)計(jì)與應(yīng)用

2.1 巷道燈光源的選擇

礦用隔爆型LED巷道燈分別以1 W、3 W為基礎(chǔ)光源提供整燈分別為4 W、12 W、18 W三種型號(hào)的巷道照明燈即：DGS4/127L（C）、DGS12/127L（B）、DGS18/127L（A），其照度對(duì)比表見表1所示。

這樣每一款燈都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求，并能滿足不同地下環(huán)境的客戶的選擇。

2.2 LED散熱問題的解決

（1）散熱材質(zhì)的分析。

LED的發(fā)光點(diǎn)只有幾十MiL，這樣當(dāng)LED在工作時(shí)就會(huì)瞬間積累大量熱量，如果結(jié)點(diǎn)溫度過高會(huì)影響使用壽命甚至?xí)ED芯片燒毀。所以，要做好LED燈首先要做好LED的散熱，然而散熱和燈具的防暴又是相互矛盾的，如何解決LED一級(jí)、二級(jí)散熱是一個(gè)重要的問題。

目前散熱器所采用的基本為金屬材料，這主要出于三方面的考慮：①導(dǎo)熱性能好—相對(duì)其它固體材料，金屬具有更好的熱傳導(dǎo)能力；②易于加工—延展性好，高溫相對(duì)穩(wěn)定，可采用各種加工工藝；③易獲取—雖然金屬也屬不可再生資源，但供貨量大，不需特殊工序，價(jià)格也相對(duì)低廉；依此確定了散熱片所用材料類型，具體種類的確定同樣需以此為標(biāo)準(zhǔn)。表2為散熱片慣用材料與常見金屬材料的熱傳導(dǎo)系數(shù)。

（2）散熱方案的選擇。

熱傳導(dǎo)系數(shù)自然是越高越好，但同時(shí)還需要兼顧到材料的機(jī)械性能與價(jià)格。熱傳導(dǎo)系數(shù)很高的金、銀，由于質(zhì)地柔軟、密度過大、及價(jià)格過于昂貴而無法廣泛采用；鐵則由于熱傳導(dǎo)率過低，無法滿足高熱密度場(chǎng)合的性能需要，不適合用于制作高性能散熱片。

銅的熱傳導(dǎo)系數(shù)同樣很高，可礙于硬度不足、密度較大、成本稍高、加工難度大等不利條件，在大面積散熱片中使用較少，只能用在關(guān)鍵且易于加工的部分散熱。

鋁作為地殼中含量最高的金屬，因熱傳導(dǎo)系數(shù)較高、密度小、價(jià)格低而受到青睞；但由于純鋁硬度較小，在各種應(yīng)用領(lǐng)域中通常會(huì)摻加各種配方材料制成鋁合金，為此獲得許多純鋁所不具備的特性，而成為了散熱片加工材料的理想選擇。

3 結(jié)論

使用1臺(tái)礦用隔爆型LED巷道燈1年左右節(jié)能的費(fèi)用可以購買1～1.5臺(tái)LED光源巷道燈。LED巷道燈在煤礦井下大巷和皮帶巷以及工作面間照明用，具有安全度高、免維護(hù)、環(huán)保節(jié)能、使用方便等優(yōu)點(diǎn)。是老礦井井下照明改造，新建礦井井下建設(shè)的主要設(shè)計(jì)選型產(chǎn)品。

參考文獻(xiàn)

[1] 楊清德，康婭.LED及其工程應(yīng)用[M].北京：人民郵電出版社，2007：1-10.

[2] 陳元燈，陳宇.LED制造技術(shù)與應(yīng)用[M].2版.北京：電子工業(yè)出版社，2009.

[3] 楊清德.LED照明工程與應(yīng)用[M].北京：金盾出版社，2009.endprint

摘 要：采用高效節(jié)能的LED作為光源，該燈具由燈具隔爆外殼、光源LED及配套電器組成，礦用隔爆型LED巷道燈具有耐震性能強(qiáng)，采用特殊金屬合金材料，抗沖擊性能好，低能耗，所需電壓電流小，能在各種惡劣環(huán)境下使用，安全系數(shù)高。是老礦井照明改造，新礦井建設(shè)中井下巷道設(shè)計(jì)的主要選型產(chǎn)品。

關(guān)鍵詞：巷道燈 光源 設(shè)計(jì)應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TD621 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）09（c）-0068-01

由于井下作業(yè)環(huán)境的特殊性，以前通常設(shè)計(jì)的照明設(shè)備均采用“長距離照明”，這種方式本身產(chǎn)生了大量的能耗，光光耗電一項(xiàng)就給目前很多煤礦企業(yè)增加了產(chǎn)出成本，不但浪費(fèi)的能源，還降低了單位企業(yè)的效益，增加了噸煤電耗，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)現(xiàn)代化礦井的需求。我國目前在大力推進(jìn)節(jié)能措施，因此采用各種節(jié)能減排是目前行業(yè)的主流，傳統(tǒng)井下照明也將面臨更新?lián)Q代的問題，礦用隔爆型LED巷道燈能有效地減少能耗，給企業(yè)帶來有效的節(jié)能效益。

1 性能和結(jié)構(gòu)

1.1 礦用隔爆型LED巷道燈性能：

光源采用高效、環(huán)保、節(jié)能的大功率LED。采用LED集成模組做光源、能耗低、光效高，在相同亮度下比高壓鈉燈、汞燈、金鹵燈節(jié)能70%以上；LED光源為低壓直流工作，不需鎮(zhèn)流器，直流驅(qū)動(dòng)電源與LED光源一體化于燈具中；外殼采用鋁合金整體壓鑄成型，表面做防高壓靜電、防腐蝕噴涂；隔爆型最高防爆燈具，且具有優(yōu)良的防塵、防水、防腐能力；采用高強(qiáng)度鋼化玻璃做透鏡，耐高溫，耐腐蝕，耐沖擊，高透光率，透鏡外圍設(shè)有不銹鋼防護(hù)網(wǎng)；特有的透鏡配光設(shè)計(jì)，有圓形配光和長方形配光兩種配光類型可供選擇，照射范圍寬，照度均勻度高；光源腔、電源腔、接線腔均獨(dú)立設(shè)置，確保了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，接線腔人性化設(shè)計(jì)，方便礦方接線；先進(jìn)的驅(qū)動(dòng)電源設(shè)計(jì)，恒流精度高，寬電壓輸入，高功率因數(shù)，抗干擾電網(wǎng)設(shè)計(jì)；可以實(shí)現(xiàn)特有的應(yīng)急功能，輸入電正常時(shí)作為正常照明燈具，停電時(shí)，自動(dòng)切換為應(yīng)急模式；可實(shí)現(xiàn)調(diào)光功能，實(shí)現(xiàn)二次節(jié)能，例如，在非作業(yè)時(shí)間時(shí)，不需要燈具全功率工作，可將燈具功率調(diào)低至設(shè)定值。

1.2 透明燈罩

主要保護(hù)LED光源在受到外力襲擊、沖撞后而造成的損壞。

1.3 免維護(hù)產(chǎn)品

特有的散熱設(shè)計(jì)，散熱效果優(yōu)良，表面溫度小于50 ℃，確保光源壽命長達(dá)10萬小時(shí)，能做到真正的免維護(hù)產(chǎn)品。

2 設(shè)計(jì)與應(yīng)用

2.1 巷道燈光源的選擇

礦用隔爆型LED巷道燈分別以1 W、3 W為基礎(chǔ)光源提供整燈分別為4 W、12 W、18 W三種型號(hào)的巷道照明燈即：DGS4/127L（C）、DGS12/127L（B）、DGS18/127L（A），其照度對(duì)比表見表1所示。

這樣每一款燈都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求，并能滿足不同地下環(huán)境的客戶的選擇。

2.2 LED散熱問題的解決

（1）散熱材質(zhì)的分析。

LED的發(fā)光點(diǎn)只有幾十MiL，這樣當(dāng)LED在工作時(shí)就會(huì)瞬間積累大量熱量，如果結(jié)點(diǎn)溫度過高會(huì)影響使用壽命甚至?xí)ED芯片燒毀。所以，要做好LED燈首先要做好LED的散熱，然而散熱和燈具的防暴又是相互矛盾的，如何解決LED一級(jí)、二級(jí)散熱是一個(gè)重要的問題。

目前散熱器所采用的基本為金屬材料，這主要出于三方面的考慮：①導(dǎo)熱性能好—相對(duì)其它固體材料，金屬具有更好的熱傳導(dǎo)能力；②易于加工—延展性好，高溫相對(duì)穩(wěn)定，可采用各種加工工藝；③易獲取—雖然金屬也屬不可再生資源，但供貨量大，不需特殊工序，價(jià)格也相對(duì)低廉；依此確定了散熱片所用材料類型，具體種類的確定同樣需以此為標(biāo)準(zhǔn)。表2為散熱片慣用材料與常見金屬材料的熱傳導(dǎo)系數(shù)。

（2）散熱方案的選擇。

熱傳導(dǎo)系數(shù)自然是越高越好，但同時(shí)還需要兼顧到材料的機(jī)械性能與價(jià)格。熱傳導(dǎo)系數(shù)很高的金、銀，由于質(zhì)地柔軟、密度過大、及價(jià)格過于昂貴而無法廣泛采用；鐵則由于熱傳導(dǎo)率過低，無法滿足高熱密度場(chǎng)合的性能需要，不適合用于制作高性能散熱片。

銅的熱傳導(dǎo)系數(shù)同樣很高，可礙于硬度不足、密度較大、成本稍高、加工難度大等不利條件，在大面積散熱片中使用較少，只能用在關(guān)鍵且易于加工的部分散熱。

鋁作為地殼中含量最高的金屬，因熱傳導(dǎo)系數(shù)較高、密度小、價(jià)格低而受到青睞；但由于純鋁硬度較小，在各種應(yīng)用領(lǐng)域中通常會(huì)摻加各種配方材料制成鋁合金，為此獲得許多純鋁所不具備的特性，而成為了散熱片加工材料的理想選擇。

3 結(jié)論

使用1臺(tái)礦用隔爆型LED巷道燈1年左右節(jié)能的費(fèi)用可以購買1～1.5臺(tái)LED光源巷道燈。LED巷道燈在煤礦井下大巷和皮帶巷以及工作面間照明用，具有安全度高、免維護(hù)、環(huán)保節(jié)能、使用方便等優(yōu)點(diǎn)。是老礦井井下照明改造，新建礦井井下建設(shè)的主要設(shè)計(jì)選型產(chǎn)品。

參考文獻(xiàn)

[1] 楊清德，康婭.LED及其工程應(yīng)用[M].北京：人民郵電出版社，2007：1-10.

[2] 陳元燈，陳宇.LED制造技術(shù)與應(yīng)用[M].2版.北京：電子工業(yè)出版社，2009.

[3] 楊清德.LED照明工程與應(yīng)用[M].北京：金盾出版社，2009.endprint

摘 要：采用高效節(jié)能的LED作為光源，該燈具由燈具隔爆外殼、光源LED及配套電器組成，礦用隔爆型LED巷道燈具有耐震性能強(qiáng)，采用特殊金屬合金材料，抗沖擊性能好，低能耗，所需電壓電流小，能在各種惡劣環(huán)境下使用，安全系數(shù)高。是老礦井照明改造，新礦井建設(shè)中井下巷道設(shè)計(jì)的主要選型產(chǎn)品。

關(guān)鍵詞：巷道燈 光源 設(shè)計(jì)應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TD621 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）09（c）-0068-01

由于井下作業(yè)環(huán)境的特殊性，以前通常設(shè)計(jì)的照明設(shè)備均采用“長距離照明”，這種方式本身產(chǎn)生了大量的能耗，光光耗電一項(xiàng)就給目前很多煤礦企業(yè)增加了產(chǎn)出成本，不但浪費(fèi)的能源，還降低了單位企業(yè)的效益，增加了噸煤電耗，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)現(xiàn)代化礦井的需求。我國目前在大力推進(jìn)節(jié)能措施，因此采用各種節(jié)能減排是目前行業(yè)的主流，傳統(tǒng)井下照明也將面臨更新?lián)Q代的問題，礦用隔爆型LED巷道燈能有效地減少能耗，給企業(yè)帶來有效的節(jié)能效益。

1 性能和結(jié)構(gòu)

1.1 礦用隔爆型LED巷道燈性能：

光源采用高效、環(huán)保、節(jié)能的大功率LED。采用LED集成模組做光源、能耗低、光效高，在相同亮度下比高壓鈉燈、汞燈、金鹵燈節(jié)能70%以上；LED光源為低壓直流工作，不需鎮(zhèn)流器，直流驅(qū)動(dòng)電源與LED光源一體化于燈具中；外殼采用鋁合金整體壓鑄成型，表面做防高壓靜電、防腐蝕噴涂；隔爆型最高防爆燈具，且具有優(yōu)良的防塵、防水、防腐能力；采用高強(qiáng)度鋼化玻璃做透鏡，耐高溫，耐腐蝕，耐沖擊，高透光率，透鏡外圍設(shè)有不銹鋼防護(hù)網(wǎng)；特有的透鏡配光設(shè)計(jì)，有圓形配光和長方形配光兩種配光類型可供選擇，照射范圍寬，照度均勻度高；光源腔、電源腔、接線腔均獨(dú)立設(shè)置，確保了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，接線腔人性化設(shè)計(jì)，方便礦方接線；先進(jìn)的驅(qū)動(dòng)電源設(shè)計(jì)，恒流精度高，寬電壓輸入，高功率因數(shù)，抗干擾電網(wǎng)設(shè)計(jì)；可以實(shí)現(xiàn)特有的應(yīng)急功能，輸入電正常時(shí)作為正常照明燈具，停電時(shí)，自動(dòng)切換為應(yīng)急模式；可實(shí)現(xiàn)調(diào)光功能，實(shí)現(xiàn)二次節(jié)能，例如，在非作業(yè)時(shí)間時(shí)，不需要燈具全功率工作，可將燈具功率調(diào)低至設(shè)定值。

1.2 透明燈罩

主要保護(hù)LED光源在受到外力襲擊、沖撞后而造成的損壞。

1.3 免維護(hù)產(chǎn)品

特有的散熱設(shè)計(jì)，散熱效果優(yōu)良，表面溫度小于50 ℃，確保光源壽命長達(dá)10萬小時(shí)，能做到真正的免維護(hù)產(chǎn)品。

2 設(shè)計(jì)與應(yīng)用

2.1 巷道燈光源的選擇

礦用隔爆型LED巷道燈分別以1 W、3 W為基礎(chǔ)光源提供整燈分別為4 W、12 W、18 W三種型號(hào)的巷道照明燈即：DGS4/127L（C）、DGS12/127L（B）、DGS18/127L（A），其照度對(duì)比表見表1所示。

這樣每一款燈都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求，并能滿足不同地下環(huán)境的客戶的選擇。

2.2 LED散熱問題的解決

（1）散熱材質(zhì)的分析。

LED的發(fā)光點(diǎn)只有幾十MiL，這樣當(dāng)LED在工作時(shí)就會(huì)瞬間積累大量熱量，如果結(jié)點(diǎn)溫度過高會(huì)影響使用壽命甚至?xí)ED芯片燒毀。所以，要做好LED燈首先要做好LED的散熱，然而散熱和燈具的防暴又是相互矛盾的，如何解決LED一級(jí)、二級(jí)散熱是一個(gè)重要的問題。

目前散熱器所采用的基本為金屬材料，這主要出于三方面的考慮：①導(dǎo)熱性能好—相對(duì)其它固體材料，金屬具有更好的熱傳導(dǎo)能力；②易于加工—延展性好，高溫相對(duì)穩(wěn)定，可采用各種加工工藝；③易獲取—雖然金屬也屬不可再生資源，但供貨量大，不需特殊工序，價(jià)格也相對(duì)低廉；依此確定了散熱片所用材料類型，具體種類的確定同樣需以此為標(biāo)準(zhǔn)。表2為散熱片慣用材料與常見金屬材料的熱傳導(dǎo)系數(shù)。

（2）散熱方案的選擇。

熱傳導(dǎo)系數(shù)自然是越高越好，但同時(shí)還需要兼顧到材料的機(jī)械性能與價(jià)格。熱傳導(dǎo)系數(shù)很高的金、銀，由于質(zhì)地柔軟、密度過大、及價(jià)格過于昂貴而無法廣泛采用；鐵則由于熱傳導(dǎo)率過低，無法滿足高熱密度場(chǎng)合的性能需要，不適合用于制作高性能散熱片。

銅的熱傳導(dǎo)系數(shù)同樣很高，可礙于硬度不足、密度較大、成本稍高、加工難度大等不利條件，在大面積散熱片中使用較少，只能用在關(guān)鍵且易于加工的部分散熱。

鋁作為地殼中含量最高的金屬，因熱傳導(dǎo)系數(shù)較高、密度小、價(jià)格低而受到青睞；但由于純鋁硬度較小，在各種應(yīng)用領(lǐng)域中通常會(huì)摻加各種配方材料制成鋁合金，為此獲得許多純鋁所不具備的特性，而成為了散熱片加工材料的理想選擇。

3 結(jié)論

使用1臺(tái)礦用隔爆型LED巷道燈1年左右節(jié)能的費(fèi)用可以購買1～1.5臺(tái)LED光源巷道燈。LED巷道燈在煤礦井下大巷和皮帶巷以及工作面間照明用，具有安全度高、免維護(hù)、環(huán)保節(jié)能、使用方便等優(yōu)點(diǎn)。是老礦井井下照明改造，新建礦井井下建設(shè)的主要設(shè)計(jì)選型產(chǎn)品。

參考文獻(xiàn)

[1] 楊清德，康婭.LED及其工程應(yīng)用[M].北京：人民郵電出版社，2007：1-10.

[2] 陳元燈，陳宇.LED制造技術(shù)與應(yīng)用[M].2版.北京：電子工業(yè)出版社，2009.

[3] 楊清德.LED照明工程與應(yīng)用[M].北京：金盾出版社，2009.endprint